第四节 电与热
第八章 第四节.电与热(学案)
彩田学校物理学案第八章电功率第4节.电与热班级：姓名：四、电与热【学习目标】1、知道电流的热效应；2、能理解焦耳定律的内容、公式、单位，并且会运用公式进行简单的计算；3、知道电热的利用和防止。
【课堂导学】【学点一】电流的热效应（阅读教材48页内容，回答下面问题。
）1.观察图8.4—1可知：电饭锅把能转化为能；电熨斗把能转化为能；电暖器把能转化为能；电炉把能转化为能；生活中，许多用电器接通电源后，都伴有现象产生。
电流通过导体时能转化为，这个现象叫做。
2.根据生活经验和阅读教材猜想：电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？（1）猜想：电流产生的热与、、有关。
（2）思考：怎样判断电流通过导体时产生热的多少？提示：电流热效应我们不方便比较，但是可以通过温度或热胀冷缩的现象直观的比较热效应的强弱，这种研究问题的方法叫转换法。
本实验用到的物理探究方法是和法。
3.如图8.4-2所示的实验装置，两个烧瓶中盛有的煤油，显示煤油的温度，两个烧瓶中金属丝分别是和，的电阻较大。
把两个烧瓶中的金属丝联起来接到电源上，通过两段金属丝的电流，通电一段时间后，比较两烧瓶中煤油温度的变化。
（1）闭合开关后，两根金属丝的电流大小 _，通电时间。
（2）通电一段时间后，装有烧瓶中的煤油温度上升较快。
实验表明，在________，________相同的情况下，_________越大，产生的热量越多。
4.如图8.4-3所示的实验装置。
在通电时间的情况下，分别给烧瓶中的镍铬合金丝通入大小的电流，观察得到，通入电流较时，温度计的示数上升较快。
实验表明，在_____________，_____________的情况下，_______越大，产生的热量越多。
5.根据生活经验我们还知道：在电阻，电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越_______ 。
总结得出：电流通过导体产生的热量与，和有关。
【学点二】焦耳定律（阅读49页内容，回答下面问题。
）1. 物理学家在1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
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[实验一] 探究电热与电阻的关系 应控制的物理量： 相等的电流和通电时间 应变化的物理量： 电 阻
如何设计实验让 电流相同——— 串联电路 时间相同—— 同时通断 电阻不同—— 一大一小 电热多少—— 看煤油柱上升多少判断
随着家用电器的增多，家庭火灾发生率也急剧 攀升。2004全国城市居民家庭火灾发生2．2万 起，死亡673人，伤945人。
（南陵日报）
新华网重庆1月12日专电，记者日前从重庆市公安消 防总队工作会上获悉，重庆市2005全年共发生火灾7904 起，死57人，伤67人，…… 直接财产损失1613万元， 因 电暖器、电熨斗、电炉子引发的火灾非常多，至于电褥 子引发的火灾更是不胜枚举！因私拉私接电源线，没有 过流保护和接地保护，使用各种用电器、灯具十分危险， 造成的伤亡和火灾 事故十分普遍！
[设计实验]
讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？ 控制变量法
讨论2、用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
电流—— 器材:电流表
时间—— 器材:计时表
电热—— 方案1；器材:易受热升温的液体.
方案2；器材:易受热膨胀的液体.
方案3；器材:利用蜡烛受热熔化。
像这种利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫 转换法
现 象： 右瓶电阻大的烧瓶煤油柱上升的高 说 明： 在时间，电流大小相同时 导体电阻 越大，
产生热量越多。
[实验二] 探究电热与电流的关系 应控制的物理量: 相等的电阻和通电时间 应变化的物理量: 电流
如何设计实验让 电阻相同—— 同一电阻 时间相同—— 等时通断 电流不同—— 电压不同,电流不同 电热多少—— 观察煤油柱上升的高度判断
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应用：
H2和C还原CuO实验比较
实 验 装 置 图
H2和C还原CuO实验比较
实 验 装 置 图
H2和C还原CuO实验现象比较
H2 还原 CuO C 还原 CuO
现象
结论
1、黑色粉末变成 红色;
2、试管口部有小 珠产生。
△
H2+CuO= Cu+H2O
1、黑色粉末变成 红色;
2、产生使石灰水 变浑浊的气体。
教炉丝通电时，电炉丝
的发生的现象.
提问1：电炉丝是如何变化的？ (答) 电炉丝是慢慢变红，最后烧成通红。 提问2：这说明电热跟通电时间是什么关系？ (答) 通电时间越长，电流产生的热量越多。
教学过程
总结电流的热效应规律
❖对同一导体来说，通过的电流越大，导体的
教学过程
电流的热效应
❖3.在分别给同一电炉加220V和110V的电压。
提问1：它们的发热情况相同吗？ (答) 不同，加220V时很快就烧红了，而加110V 时要较长时间才能烧红。 提问2：同一电炉丝的电流跟电压是什么关系？ (答) 根据欧姆定律I＝U/R，它们成正比关系。 提问3. 电流的热效应跟电流是什么关系？ (答) 电阻相同时，通过的电流越大，电热越多。
高温
C+ 2 ZnO = 2 Zn+CO2
C与CO2的反应
新 鲜 动 物 血 清
C与CO2的反应
C与CO2的反应的方程式
C＋CO2＝2CO (吸收热量)
小结
碳在常温时很稳定，在加热或高温 条件下具有可燃性和还原性。
试一试
在一个通风良好的煤炉中，最不易发生
的反应是
点燃
A、C+O2 = CO2
第八章第四节电与热
2
小明有睡觉前看十五分钟书的习惯， 小明有睡觉前看十五分钟书的习惯，这天由于 是周末，所以，他就多看了一个小时， 是周末，所以，他就多看了一个小时，就在他要准 备睡觉的时候，他伸手去关台灯，不小心触摸到了 备睡觉的时候，他伸手去关台灯， 灯泡，结果听见他哎呀了一声， 灯泡，结果听见他哎呀了一声，然后连忙把手缩了 回来，这是怎么回事？ 回来，这是怎么回事？
13
电流通过导体产生的热量是否跟电流的 大小有关？ 大小有关？
14
h1
h2
15
电流通过导体产生的热量和通电时间是 否有关？ 否有关？
16
17
1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产 、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 生的热量越多。 生的热量越多。 相同， 越大 越大， 越多 越多） （I与t相同，R越大，Q越多） 与 相同 2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流 、在通电时间、电阻相同的情况下， 越大，产生的热量越多。 越大，产生的热量越多。 相同， 越大， 越多 越多） （ R与t相同，I越大，Q越多） 与 相同 越大 3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产 、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长， 生的热量越多。 生的热量越多。 相同， 越大， 越多 越多） （ R与I相同，t越大，Q越多） 与 相同 越大
3
这是因为台灯通电后，灯丝会发热， 这是因为台灯通电后，灯丝会发热，一段时间 灯泡就会很烫，小明在看完书后去关台灯， 后，灯泡就会很烫，小明在看完书后去关台灯，触 摸到灯泡，手感觉到很烫，所以哎呀了一声， 摸到灯泡，手感觉到很烫，所以哎呀了一声，并连 忙将手缩回。 忙将手缩回。 其实在日常生活中有许多用电器在接通电源后 都伴有热现象。 都伴有热现象。
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16 、有希望就会有动力，只要坚持不懈，黑暗过去，迎接的就是无限光明。 14 、如果上帝要毁灭一个人必先令其疯狂。可我疯狂了这么久为何上帝还不把我毁掉。 8 、我们的梦想就在高高的山巅上，如果每天攀登一阶，矢志不渝，梦想终会实现。 9 、眼泪不是我们的答案，拼搏才是我们的选择。 5 、再苦再累，只要坚持往前走，属于你的风景终会出现;只要是自己选择的，那就无怨无悔，青春一经典当，永远无法赎回;过去只可以用来回忆，别沉迷在它的阴影中，否则永远看不清前面的 路;不要期望所有人都懂你，你也没必要去懂所有人;聚散离合是人生的规律，无须伤春悲秋。 8 、那些在困难面前能够坚持到底、努力奋进的人最终能够战胜一切困难，取得最后的成功。 10 、争分夺秒巧复习，勤学苦练创佳绩、攀蟾折桂，舍我其谁。 10 、很多事情别人通知你了，要说谢谢，没有通知你，不要责怪，因为那些事你其实应该自己弄清楚。 13 、时间是宝贵的，抓住了时间就抓住了成功。 15 、水的心是平静的，水的心是轻灵的，你看，水，一平如镜，云月其中，怡然自乐。水，怀着平静而轻灵的心，缓和的一淌而去，遇一些阻隔且轻轻的绕过，何必那么多计较，心平而轻流自 畅;如一路顺直，那更好了，我也可以尽情的奔流，一望千里，波涛澎湃，我也会挥洒我的潇洒，我的纵情。 1 、世上诸般美好事物中，有两者最公平，那就是青春与梦想，它不分尊卑，人人都可享有。 14 、人生没有不可逾越的天堑，只要一步步走过去，前方就是幸福的彼岸。 10 、如果你被幸运之神遗忘，请不要悲伤，相信阳光总会有一天会照耀在你的身上。 5 、雄鹰可以飞得晚，但一定要飞得高。 8 、我们的安全感，来自于充分体验不安全感。 19 、青春是盛开的鲜花，用它艳丽的花瓣铺就人生的道路;青春是美妙的乐章，用它跳跃的音符谱写人生的旋律;青春是翱翔的雄鹰，用它矫健的翅膀搏击广阔的天宇;青春是奔腾的河流，用它倒海 的气势冲垮陈旧的桎梏。
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额定电压 额定频率 额定功率 额定容积 额定煮米量
220V 50Hz 440W 2.0L 0.7kg
第四节 电与热
学到了什么?
一、电流的三大效应：
1、电流的热效应 2、电流的磁效应 3、电流的化学效应 二、探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关？
三、焦耳定律： 1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正
比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
2、表达式： Q I 2Rt
3、其他常用公式：Q=W=Pt
(适应纯电阻电路)
四、电热的利用和防止： 1、主要构造：发热体，它是由电阻率较大，熔点较高的合金制成。
2、电热的利用、危害及防止措施。
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
第四节电与热课件.ppt
• 焦耳（1818～1889） Joule,James Prescott ， 英国物理学家。1818 年 12月24日生于曼彻 斯特附近的索尔福德， 1889年10月11日卒于塞 尔。
ko
笔记：二、焦耳定律：
电流通过导体产生的热量 Q 跟电流的二次方成正比， I 跟导体的电阻成正比，R 跟通电时间成正比。t
个是“220V，60W”的电热器，都在额定电压下
工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量
是[ ]
A.电风扇最多.
B.白炽灯最多.
C.电热器最多.
D.都一样.
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3.一只“220V，800W”的电饭锅，接在照明电 路中，求：
(1)电饭锅正常工作时的电流. (2)电饭锅工作时的电阻. (3)该电饭锅工作1h消耗的电能是多少？
电视机、计算机、电脑、电动机等
ko
作业
• 课本P51第1，2，3，4题。
ko
小结
• 电流具有什么效应 • 导体通电后产生的热量与那些因素有关 • 焦耳定律内容及公式 • 有关热量的计算 • 电热的利用与防止的分别有哪些
ko
习题：1、某电热器接在220V的电源上， 它的电阻是55欧，通电10分钟产生多少 热量？ 解：
即： W>Q
ko
1.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,
在5min内共产生多少热量？
解：已知，
R=60Ω , t= 5min=300s, U= 36V
通过电阻丝的电流为：
I= _U_
36V =
=0.6A
电流产生的热量为： R 60Ω
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300S=6480J
《电和热》ppt
• 范例分析
【例题】一根60欧的电阻丝接在36伏的电 源上，在5分钟内共产生多少热量？ 【解】
1、电流的热效应
2、焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的平方 成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间 成正比。
3、公式：Q=I2Rt
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再见！
72weihongቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
21 世纪教育网 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。
第四节 电和热
这些用电器有何共同点？
用电器的热是 哪里来的？
电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫 做电流的热效应 电流的热效应与 哪些因素有关？
电烫 斗的 温度 比导 线高 的多
灯丝与灯泡的 电流一样，灯 丝为什么会热 的发光呢？
电流产生的热量可能与电流的大小、导 体电阻的大小以及通电时间的长短有关。
这个猜想是否正确呢？
设计实验
验证假设
焦耳定律演 示实验
实验电路图
比较 Q与R的关系 Q与I的关系 Q与t的关系
控制条件 现象 I、t不变 R、t不变 R、I不变
初步结论
现象说明：
在通电电流和通电时间相同的条件 下，电阻越大，电流产生的热量越多. 在电阻和通电时间相同的条件下， 电流越大，电流产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平 方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下， 通电时间越长，电流产生的热量越 多.
焦
耳 定 律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电 流的平方成正比，跟导体的电 阻成正比，跟通电时间成正比.
2.公式： 3.单位：J
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第四节电与热
教学目标
一、知识与技能
1.知道在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。
2.知道利用电热和防止电热的场合和方法。
二、过程和方法
通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系，培养学生的观察分析能力和概括能力。
三、情感、态度与价值观
通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的。
教学重点：通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系。
教学难点：组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论。
教学准备：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源、电炉、电熨斗、热得快等电热器。
教学过程
一、引入新课
同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成热能的例子。
通过对电能的学习，大家已经了解电流通过导体时，导体会发热，谁还记得这是电流的什么效应？这叫电流的热效应。
在前面课程小灯泡的发光实验中，同学们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡发热。
有没有同学触摸过导线，连接小灯泡的导线热不热。
同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用电器中流过的电流相同吗？相同。
导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热，这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关。
二、新课学习
1.电流的热效应
演示1
同学们四人一组，选择你们面前的仪器设计实验，讨论如何做，有什么问题可以提出来。
你知道为什么要用煤油，用水不可以做吗？为什么是等量的煤油，不是等量的行吗？其实完全可以用水来代替煤油，只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值。
原因同学们在后续课程中将会找到答案。
不过只有等量的煤油，才能通过它们的温度讨论电流产生的热量。
这样的方法应该是控制变量法。
同学们如果没有什么问题，可以开始实验。
学生实验，教师巡视，提醒同学们注意安全。
现象：两个瓶中温度不同，浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高。
分析：煤油温度高，说明煤油中的金属丝产生的热量多。
即电阻大的金属丝产生热量较多。
结论：实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
演示2
现象：两次瓶中温度不同，通过的电流大的瓶中温度计指示的温度高。
分析：通过电流大的金属丝产生热量较多。
结论：实验表明，在通电时间一定，电阻相同的情况下，通过电流大时，镍铬合金丝产生的热量越多。
为什么把金属丝做成螺旋状，直的不行吗？请同学们看下面的演示。
如图，电阻丝和铜丝各一段，在木架上串联后接入电压为4～6V的蓄电池组上。
同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触（过一会）。
和电阻丝接触的塑料泡沫板被烧熔切开，和铜丝接触的没有切开。
这说明电阻丝产生的热量多。
就是说在电流相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
但是不能忽视了一个重要条件：从实验时间考虑。
电阻丝和铜丝在同一个串联电路中，它们工作的时间相同。
应该说，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
也可以说在电流相同的情况下，电阻越大，产生热量的功率越大。
电阻所以发热，是因为消耗了电能。
2.焦耳定律
通过刚才的实验我们知道通电后产生的热量和电阻、通过的电流、通电时间有关系。
具体的数量关系是怎么样的？物理学家焦耳在1840年就确定了他们的关系，也就是著名的焦耳定律。
引导学生写出电功率的表达式,利用欧姆定律，将二式中U消去，可以得到
产生的热量也就是在通电时间内，电流对电阻做的功。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这就是著名的欧姆定律。
符号的意义及其单位：
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演。
解：由题知：R=60ΩU=36V t=5min=300s(注意时间的单位是s)
同学们在演算过程中，教师要提醒大家注意：代入计算的时候，要将电流的单位“A”一起平方。
我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系。
同学们现在能不能回答本节开始时的问题？
导线和用电器（电炉或电饭锅或电灯）中通过的电流相同，但是导线的电阻较小，而那些电器的电阻较大，所以，那些电器发热，而导线几乎感觉不到热。
3.电热的利用和防止
生活中有些电热我们要利用，有些电热我们是要防止的。
关于电热的利用，同学们已经了解了许多，比如电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉、电炉。
刚刚举出的都是利用电来加热的设备，都是常见的电热器。
同学们知道了利用电热的好处，但有些时候，有些地方的电热我们是不需要的，还要设法防止。
电视机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，还会烧坏电机。
有些导体上的绝缘材料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏。
电视机开的时间长了会发热.电视机后盖上有许多孔，就是为了能通风散热。
电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害。
老师用的投影仪上也装有小风扇，也是为了快点散热。
农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会，等凉了再用，是为了防止电热可能造成的危害。
同学们对电热的危害及防止了解的还真不少。
老师这儿有一份电器的说明书，请大家仔细阅读，并分析说明其中的道理。
教师引导学生着重注意以下内容：将电器置于通风良好处；勿使电器淋雨或受潮，长期不用的电器隔一段时间应该通电一次。
电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害。
电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用。
长期不用的电器隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用。
三、小结
本节课我们学习了如下知识
1.电流的热效应跟电阻大小的关系.
2.电热的利用及防止.
四、板书设计
1.电流的热效应跟电阻大小的关系
2.电热的利用和防止
（1）电热的利用
电热器：利用电来加热的设备.
发热体：
电热的优点：
（2）防止电热的危害。